深空辐射可能会导致未来火星探险者出现心脏问题

对未来火星人的坏消息：一项新研究表明，深空辐射可能使阿波罗宇航员患心血管疾病的几率比其他宇航员高出四到五倍。这一估计有些值得怀疑，因为只有少数人曾经深入太空，但如果这一估计成立，那么对于进行为期数年的火星往返旅行的宇航员来说，风险可能会更高。

国际空间站十年的研究表明，宇航员更容易出现循环问题、视力问题以及肌肉和骨密度下降。但随着人类不断向外扩张，超出了地球和空间站所受的保护性磁壳，辐射威胁也越来越大。

什么是深空辐射？

深空辐射主要由银河宇宙射线和来自太阳的高速质子组成，预计会导致未来火星探险者患癌症、神经系统疾病和放射病的风险增加。现在看来，科学家可以将心血管疾病 (CVD) 添加到列表中。

尽管已知电离辐射（如伽马射线或 X 射线）会增加罹患心血管疾病的风险，但科学家认为深空辐射中较重的粒子可能会造成更大的损害。

“我们所了解到的大部分信息来自原子弹幸存者，这是一个非常独特和不同的暴露场景，”这项研究的共同作者、在美国宇航局艾姆斯研究中心研究太空辐射影响的露丝·格洛布斯说。

研究结果

为了更好地了解深空辐射对人体心脏和血管的影响，研究人员首先比较了 35 名从未去过太空的宇航员、35 名去过低地球轨道 (LEO) 的宇航员和 7 名参加阿波罗任务的宇航员的心血管疾病发病率。

他们发现，非飞行宇航员和低地球轨道宇航员的心血管疾病发病率并无差异，但阿波罗宇航员的心血管疾病发病率几乎高出 5 倍。阿波罗小组中有 43% 的人患有心血管疾病，但由于该小组规模较小，因此这一估计值不应全信。

为了查明深空辐射、微重力或两者是否是导致心血管疾病发病率升高的原因，研究人员让实验室小鼠进行了一次模拟深空之旅。抬起小鼠后肢模拟微重力的影响，用铁离子照射小鼠模拟深空辐射。

研究人员发现，辐射（而不是微重力）会损害血管内壁细胞，而细胞是导致斑块形成、引发心血管疾病的因素。

警告

确定宇航员实际吸收了多少辐射是一件棘手的事情。该论文指出，在国际空间站长期停留期间，宇航员可能会受到与阿波罗宇航员类似的辐射剂量。为什么那些宇航员的心血管疾病发病率不高于没有去过太空的宇航员？

作者列举了几种解释。首先，也许低地球轨道的辐射剂量估计值有误。其次，月球表面的活动可能使阿波罗宇航员暴露在散射中子中，而侧向航天器中的中子浓度并不高。最后，地球磁场保护低地球轨道的宇航员免受较轻、低能粒子的伤害，而月球和深空宇航员则会受到这些粒子的撞击。

论文指出：

> 虽然尚不确定吸收剂量分布的差异是否可以解释此处报告的月球心血管疾病死亡率升高，但同样难以忽视这种可能性。

这对火星探险者来说意味着什么？

“在阿波罗时代，船体材料和飞船建造方式有很大不同，”格洛布斯说。“所以我认为确实取得了实质性的进展。”

她说，科学家对辐射的理解和预测也得到了更好的提升，这样如果太阳突然爆发出太阳粒子，空间站的工作人员就可以撤退到安全的避难所。

尽管如此，NASA 仍将辐射视为将宇航员送上火星的主要挑战之一，该航天局仍在研究保护宇航员免受其致命影响的方法。辐射屏蔽甚至防辐射防晒霜有朝一日可能会让前往火星的道路更加安全。